国家标准GB/T224-2008《钢的脱碳层深度测定法》适用于测定原材料及其螺栓成品的脱碳层深度。标准中脱碳层深度测定可分为金相法、硬度法和化学分析法三种。
生产实践表明，根据所测定的物理量对象及测试原理测又分为显微组织法、硬度法、碳含量测定法、热电动势法等。显微组织法包含通用法和针对特定钢种的专用金相法；硬度法分为表面硬度法和显微硬度法；碳含量测定法分为化学分析法、光谱分析法和微区成分分析法等；热电动势法是俄罗斯国家标准所的方法。
1、显微组织法
显微组织法通常又称为金相法、显微测定法等。钢及制成品存在脱碳情况时，从表面到基体的碳含量是变化的，在光学显微镜下观察试样从表面到心部随着碳含量的变化而产生的组织变化。显微组织法具有适用范围广，操作简便、对设备依赖小，对待检样品形态要求不高等优点。
① 试样的选取与制备
根据GB/T3098.1-2010《紧固件机械性能螺栓、螺钉和螺柱》，选取的试样在距螺纹末端约一个公称直径（1d）、沿螺纹轴心线截取一纵向截面的试件。截取试样时不能使检测面受热而发生变化。试样边缘不得倒圆、卷边，试样应该镶嵌入塑料中或安装在夹具中。用3%硝酸酒精进行腐蚀，以显示钢的组织结构。
② 脱碳层的测定
总脱碳层的测定—-在中碳钢、低合金钢中是以铁素体与其他组织组成的相对量变化来区分的。借助于测微目镜或直接在显微镜毛玻璃屏上测量从表面到其组织和基体组织已无区别的那一点距离。对每一试样，在最深的均匀脱碳区一个视场内，应随机进行几次测量（至少需5次），以这些测量值的平均值作为总脱碳层深度。
全脱碳层的测定---全脱碳层是指试样表面脱碳后得到的全铁素体组织，因此，测量时应从表面测至有渗碳体或有珠光体出现的那一点，或测量产生全铁素体组织的渗度为全脱碳层深度。
2、硬度法
硬度法是利用碳含量与热处理后钢的硬度存在相关性的原理来测量脱碳层深度的方法。其理论依据是淬火钢的基体组织马氏体的硬度随碳含量的增加而增高，而从钢件表面至基体因脱碳造成了碳元素的不同程度损失，不同脱碳程度区域其硬度值也不同。硬度法所测试的物理量为硬度值，主要测试手段为硬度计。硬度法测脱碳层分为显微硬度法和洛氏硬度法。